QuímicaBalearesPAU 2026Extraordinaria

Química · Baleares 2026

5 ejercicios90 min de duraciónCon tabla periódica

Instrucciones

Tiempo: 90 minutos.
Qué responder: Responde a la pregunta 1, obligatoria. En cada una de las preguntas 2, 3, 4 y 5, elige una de las dos alternativas A o B.
Puntuación: Cada pregunta vale 2 puntos.
Material: Tabla periódica adjunta y calculadora convencional no programable.
Además: Se evalúan la coherencia, la cohesión, la corrección gramatical, léxica y ortográfica y la presentación de las respuestas.
Datos: $R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1}\,\text{K}^{-1} = 8{,}3\,\text{J mol}^{-1}\,\text{K}^{-1}$

2 puntos

El premio Nobel de Química del año 2025 fue concedido a los investigadores Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar M. Yaghi (figura 1) por el desarrollo de redes metalorgánicas (MOF). Estos materiales son redes porosas formadas por iones metálicos unidos por ligandos orgánicos, y presentan aplicaciones revolucionarias en el almacenamiento de gases, la catálisis o la liberación controlada de fármacos. Un precursor orgánico muy utilizado en la síntesis de MOF es el ácido benzoico (figura 2).

Ilustración de Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar M. Yaghi. — Figura 1. Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar M. Yaghi.

Figura 2. Estructura química del ácido benzoico.

Determine la fórmula molecular del ácido benzoico a partir de su estructura química (figura 2).

Las MOF pueden almacenar gases dentro de los poros. Suponga que una determinada MOF es capaz de llenar completamente sus poros con

\ce{CO2}

25\,^{\circ}\text{C}

1\,\text{atm}

. Si el volumen total de poros disponibles es de

5{,}0\,\text{L}

, calcule la masa de

\ce{CO2}

(en gramos) que podría quedar adsorbida en estas condiciones.

Para sintetizar una MOF en el laboratorio, se necesita una disolución acuosa de

\ce{Zn(NO3)2}

0{,}10\,\text{M}

, ya que los iones

\ce{Zn^{2+}}

actuarán como centros metálicos en la estructura del material. Calcule la masa de

\ce{Zn(NO3)2}

sólido necesaria para preparar

250\,\text{mL}

de esta disolución.

En la síntesis de MOF se utilizan a menudo ésteres y sales metálicas.

Nombre el compuesto

\ce{CH3-CH2-COO-CH3}

, que se utiliza en estudios relacionados con MOF.

Nombre el compuesto

\ce{Zn(NO3)2}

, utilizado como precursor en la síntesis de MOF.

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2 puntos

Conteste solo uno de los dos apartados: 2A o 2B

El ácido fórmico (

\ce{HCOOH}

), presente en las picaduras de hormigas y en algunos productos de limpieza, es un ácido débil monoprótico de interés en química y biología. A

25\,^{\circ}\text{C}

, una disolución acuosa de ácido fórmico de concentración

0{,}10\,\text{M}

tiene un pH de

2{,}38

Calcule la constante de acidez (

K_a

) del ácido fórmico.

Se valoran

25{,}0\,\text{mL}

de una disolución de

\ce{HCOOH}

0{,}10\,\text{M}

con una disolución de hidróxido de sodio (

\ce{NaOH}

) de concentración

0{,}15\,\text{M}

Escriba la reacción de neutralización del ácido fórmico con el hidróxido de sodio.

Calcule el volumen de disolución de

\ce{NaOH}

0{,}15\,\text{M}

necesario para alcanzar el punto de equivalencia en la valoración anterior.

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Conteste solo uno de los dos apartados: 2A o 2B

En determinados procesos industriales y de laboratorio, el dióxido de carbono (

\ce{CO2}

) se puede obtener mediante reacciones de oxidación controlada de compuestos orgánicos. Un método clásico consiste en hacer reaccionar permanganato de potasio (

\ce{KMnO4}

) con ácido oxálico (

\ce{H2C2O4}

) en medio ácido. En esta reacción redox, el ion permanganato (

\ce{MnO4-}

), de color violeta intenso, actúa como agente oxidante y se reduce a

\ce{Mn^{2+}}

, mientras que el ácido oxálico se oxida a dióxido de carbono (

\ce{CO2}

). Esta reacción se utiliza habitualmente en prácticas de laboratorio para estudiar procesos redox, cinética química y técnicas de valoración.

Escriba y ajuste por el método del ion-electrón la reacción química, en forma iónica, que tiene lugar en este proceso.

Calcule la masa de sulfato de manganeso (II) que se obtendrá si reaccionan

250\,\text{mL}

de una disolución de

\ce{KMnO4}

0{,}50\,\text{M}

con ácido oxálico en exceso, suponiendo un rendimiento del

75\%

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2 puntos

Conteste solo uno de los dos apartados: 3A o 3B

Considere las siguientes especies químicas:

\ce{C6H14}

(hexano),

\ce{SiO2}

(sílice o dióxido de silicio),

\ce{Al}

(aluminio),

\ce{CaCl2}

(cloruro de calcio). Para cada una de las situaciones descritas a continuación, seleccione una especie química de la lista anterior, la que mejor se adapte a ella, y justifique su elección basándose en el tipo de enlace o fuerzas intermoleculares.

Un compuesto molecular que, en estado líquido, solo presenta fuerzas de dispersión como fuerza intermolecular dominante.

Un material con un punto de fusión muy elevado (

>1600\,^{\circ}\text{C}

) que, en estado sólido, no conduce la electricidad.

Una sustancia que, en estado sólido, presenta una «nube de electrones» deslocalizados que le confiere alta conductividad térmica.

Un compuesto que, en disolución acuosa, conduce la electricidad debido a su disociación en iones.

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Conteste solo uno de los dos apartados: 3A o 3B

Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

El radio iónico del ion

\ce{S^{2-}}

es menor que el radio atómico del oxígeno (

\ce{O}

El ion

\ce{Cl-}

y el átomo de argón (

\ce{Ar}

) son especies isoelectrónicas.

La carga nuclear efectiva que experimentan los electrones de valencia es mayor en el ion

\ce{S^{2-}}

que en el ion

\ce{Cl-}

La molécula

\ce{SCl2}

es lineal y, por tanto, apolar.

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2 puntos

Conteste solo uno de los dos apartados: 4A o 4B

La piedra caliza, formada principalmente por carbonato de calcio (

\ce{CaCO3}

), ha sido un material fundamental en la construcción a lo largo de la historia. Cuando se calienta a temperaturas muy elevadas experimenta una descomposición térmica para producir cal viva (

\ce{CaO}

) y dióxido de carbono (

\ce{CO2}

), según la reacción:

\ce{CaCO3(s)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{CaO(s)} + \ce{CO2(g)} \qquad\allowbreak \text{con }\Delta H^{\circ} > 0

En un recipiente cerrado e inicialmente vacío de

2{,}0\,\text{L}

, se introducen

20\,\text{g}

\ce{CaCO3}

puro. Se calienta a

900\,^{\circ}\text{C}

y se espera hasta que se alcanza el equilibrio químico. En estas condiciones, la constante de equilibrio

K_p

tiene un valor de

0{,}22\,\text{atm}

Calcule la presión de

\ce{CO2}

en el equilibrio químico.

Determine la masa de

\ce{CaCO3}

que habrá reaccionado.

Calcule el valor de

K_c

para este equilibrio a

900\,^{\circ}\text{C}

Una vez alcanzado el equilibrio químico a

900\,^{\circ}\text{C}

, se enfría el sistema hasta

800\,^{\circ}\text{C}

. Indique, de forma razonada, si la cantidad de

\ce{CaCO3(s)}

aumenta o disminuye.

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Conteste solo uno de los dos apartados: 4A o 4B

En la industria química y energética, los compuestos orgánicos tienen un papel fundamental. El metano (

\ce{CH4}

), por ejemplo, es el componente principal del gas natural y constituye un combustible esencial. Por otra parte, hidrocarburos como los alquenos y cicloalcanos, así como alcoholes, ácidos carboxílicos y ésteres, son materias primas básicas en la síntesis de plásticos, disolventes, combustibles y aditivos alimentarios.

Indique el tipo de hibridación que presenta el carbono en la molécula de metano (

\ce{CH4}

) y explique su geometría molecular.

En la industria petroquímica y en la química orgánica es frecuente encontrar compuestos con la misma fórmula molecular, pero con estructuras diferentes. Indique, de forma razonada, para cada par de compuestos siguientes, si son isómeros. En caso afirmativo, especifique el tipo de isomería que presentan:

but-1-eno y propanol

ácido propanoico y etanoato de metilo

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2 puntos

Conteste solo uno de los dos apartados: 5A o 5B

El acetato de metilo (

\ce{CH3COOCH3}

) es un éster con aroma de fruta, utilizado como aditivo alimentario y como disolvente industrial. Se puede obtener a partir de ácido acético (

\ce{CH3COOH}

) y metanol (

\ce{CH3OH}

) según la siguiente reacción química:

\ce{CH3COOH(l)} + \ce{CH3OH(l)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{CH3COOCH3(l)} + \ce{H2O(l)}

A partir de las siguientes reacciones y sus entalpías estándar de combustión: i)

\ce{CH3COOH(l)} + \ce{2O2(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{2CO2(g)} + \ce{2H2O(l)} \qquad\allowbreak \Delta H_{\mathrm{I}}^{\circ} = -847{,}2\,\text{kJ mol}^{-1}

ii)

\ce{2CH3OH(l)} + \ce{3O2(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{2CO2(g)} + \ce{4H2O(l)} \qquad\allowbreak \Delta H_{\mathrm{II}}^{\circ} = -1452{,}2\,\text{kJ mol}^{-1}

iii)

\ce{2CH3COOCH3(l)} + \ce{7O2(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{6CO2(g)} + \ce{6H2O(l)} \qquad\allowbreak \Delta H_{\mathrm{III}}^{\circ} = -3182{,}8\,\text{kJ mol}^{-1}

Calcule la entalpía estándar de reacción (

\Delta H^{\circ}

) para la formación de acetato de metilo a partir de ácido acético y metanol.

Calcule la energía liberada o absorbida en la producción de

500\,\text{g}

de acetato de metilo.

Indique, de forma razonada, cómo se desplaza el equilibrio químico anterior si se elimina

\ce{H2O}

del sistema.

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Conteste solo uno de los dos apartados: 5A o 5B

El fosgeno (

\ce{COCl2}

), también conocido como cloruro de carbonilo, es un gas tóxico que fue utilizado como arma química durante la Primera Guerra Mundial. Actualmente, se utiliza en la síntesis industrial de poliuretanos y pesticidas. Este compuesto se puede descomponer según la siguiente reacción química:

\ce{COCl2(g)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{CO(g)} + \ce{Cl2(g)}

Datos

Entalpía estándar de formación a $298\,\text{K}$ : $\Delta H_f^{\circ}(\ce{COCl2},\,\text{g}) = -219{,}1\,\text{kJ mol}^{-1}$
Entalpía estándar de formación a $298\,\text{K}$ : $\Delta H_f^{\circ}(\ce{CO},\,\text{g}) = -110{,}5\,\text{kJ mol}^{-1}$

Calcule la entalpía estándar de reacción (

\Delta H^{\circ}

) a

298\,\text{K}

para la descomposición del fosgeno.

Indique si la reacción anterior es endotérmica o exotérmica. Justifique la respuesta.

¿Se puede afirmar que la variación de entropía (

\Delta S^{\circ}

) de la reacción química anterior es negativa? Justifique la respuesta.

En la ficha de seguridad del compuesto

\ce{COCl2}

aparece el siguiente pictograma. Indique su significado.

Pictograma con una calavera y dos huesos cruzados dentro de un rombo rojo.

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Tabla periódica

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Tabla Periódica de los Elementos

H

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
	Ia	IIa	IIIb	IVb	Vb	VIb	VIIb	VIII	Ib	IIb	IIIa	IVa	Va	VIa	VIIa	0
1	1 $H$ 1,00794																	2 $H e$ 4,0026
2	3 $L i$ 6,941	4 $B e$ 9,0122											5 $B$ 10,811	6 $C$ 12,0107	7 $N$ 14,0067	8 $O$ 15,9994	9 $F$ 18,9984	10 $N e$ 20,1797
3	11 $N a$ 22,9898	12 $M g$ 24,3050											13 $A l$ 26,9815	14 $S i$ 28,0855	15 $P$ 30,9738	16 $S$ 32,066	17 $C l$ 35,4527	18 $A r$ 39,948
4	19 $K$ 39,0983	20 $C a$ 40,078	21 $S c$ 44,9559	22 $T i$ 47,867	23 $V$ 50,9415	24 $C r$ 51,9961	25 $M n$ 54,9380	26 $F e$ 55,845	27 $C o$ 58,9332	28 $N i$ 58,6934	29 $C u$ 63,546	30 $Z n$ 65,39	31 $G a$ 69,723	32 $G e$ 72,61	33 $A s$ 74,9216	34 $S e$ 78,96	35 $B r$ 79,904	36 $K r$ 83,80
5	37 $R b$ 85,4678	38 $S r$ 87,62	39 $Y$ 88,9059	40 $Z r$ 91,224	41 $N b$ 92,9064	42 $M o$ 95,94	43 $T c$ (98,9063)	44 $R u$ 101,07	45 $R h$ 102,905	46 $P d$ 106,42	47 $A g$ 107,8682	48 $C d$ 112,411	49 $I n$ 114,818	50 $S n$ 118,710	51 $S b$ 121,760	52 $T e$ 127,60	53 $I$ 126,9045	54 $X e$ 131,29
6	55 $C s$ 132,905	56 $B a$ 137,327	57 * $L a$ 138,906	72 $H f$ 178,49	73 $T a$ 180,948	74 $W$ 183,84	75 $R e$ 186,207	76 $O s$ 190,23	77 $I r$ 192,217	78 $P t$ 195,078	79 $A u$ 196,967	80 $H g$ 200,59	81 $T l$ 204,383	82 $P b$ 207,2	83 $B i$ 208,980	84 $P o$ (208,98)	85 $A t$ (209,99)	86 $R n$ (222,02)
7	87 $F r$ (223,02)	88 $R a$ (226,03)	89 * $A c$ (227,03)	104 $R f$ (261,11)	105 $D b$ (262,11)	106 $S g$ (263,12)	107 $B h$ (264,12)	108 $H s$ (265,13)	109 $M t$ (268)	110 $D s$ (271)	111 $R g$ (272)	112 $C n$ (277)	113 $N h$ $()$	114 $F l$ (285)	115 $M c$ (288)	116 $L v$ (289)	117 $T s$ $()$	118 $O g$ (293)

C e

Instrucciones

Ejercicio 1

Ejercicio 2

Ejercicio 3

Ejercicio 4

Ejercicio 5

Tabla periódica